Termisk konveksjon

Termisk konveksjon er varmeoverføring ved massebevegelse av en væske, som enten kan være en væske eller, mer typisk, luft. Bevegelsen av molekyler i det konvektive mediet av væsker finner sted når det er en temperaturgradient mellom en fast overflate og væsken som omgir den eller en kunstig indusert konveksjonsstrøm. Konveksjon er avhengig av mobiliteten til væsken og det aktive overflatearealet som eksponeres for det strømmende væsken. Mobiliteten til fluidet uttrykkes ved varmeoverføringskoeffisienten som er proporsjonalitetskonstanten mellom varmefluksen og den termodynamiske drivkraften for varmestrømmen. Når væskebevegelsen ikke genereres av ekstern kilde, men ved hjelp av oppdriftskraften indusert av termiske gradienter mellom væsken og faststoffet, anses varmeoverføringen å være naturlig konveksjon. Med andre ord, naturlig konveksjon utnytter oppdriftskraften indusert av termiske gradienter mellom væsken og faststoffet. En kjøleribbe som opererer i denne modusen omtales som en passiv kjøleribbe, som har en varmeoverføringskoeffisient på mellom 5-20 W/m2 K. Hvis en strøm skapes ved hjelp av ytre krefter, tvinges varmeoverføringen konveksjon. Å bruke en ekstern kraft generert av vifter, varmerør, syntetiske stråler eller væskekjøleelementer for å øke varmeoverføringen kalles aktiv kjøling. Med tvungen konveksjon kan hastigheten til luften som beveger seg gjennom en kjøleribbe økes drastisk over den for naturlig konveksjon, med varmeoverføringskoeffisienter i området 25 til 250 W/m2 K for luft og 100 til 20,{{7} } W/m2 K for væsker.